RU2375382C2 - Method of producing alkyd resin - Google Patents
Method of producing alkyd resin Download PDFInfo
- Publication number
- RU2375382C2 RU2375382C2 RU2007149644/04A RU2007149644A RU2375382C2 RU 2375382 C2 RU2375382 C2 RU 2375382C2 RU 2007149644/04 A RU2007149644/04 A RU 2007149644/04A RU 2007149644 A RU2007149644 A RU 2007149644A RU 2375382 C2 RU2375382 C2 RU 2375382C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- acid
- terephthalic acid
- mixture
- product
- alkyd resin
- Prior art date
Links
Landscapes
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к синтезу алкидных смол, используемых в качестве связующего при изготовлении лаков, грунтовок, эмалей общего назначения и других лакокрасочных материалов.The invention relates to the synthesis of alkyd resins used as a binder in the manufacture of varnishes, primers, general-purpose enamels and other paints and varnishes.
Известен способ получения алкидных смол путем алкоголиза растительных масел многоатомными спиртами с последующим взаимодействием продуктов алкоголиза с фталевым ангидридом [1].A known method of producing alkyd resins by alcoholysis of vegetable oils with polyhydric alcohols, followed by the interaction of the products of alcoholysis with phthalic anhydride [1].
Недостатком этого способа является большая продолжительность процесса, а также использование катализатора основного характера, что требует дополнительных стадий очистки для получения товарного продукта необходимого качества.The disadvantage of this method is the long duration of the process, as well as the use of a basic catalyst, which requires additional purification steps to obtain a marketable product of the required quality.
Известно [2], что для интенсификации процесса получения алкидных смол, а также для улучшения технических свойств покрытий на основе алкидов используют модификаторы: малеиновый ангидрид, канифоль, бензойную кислоту, п-трет-бутилбензойную кислоту, а также описанные в работе [3] о-толуиловую кислоту и о-толуиловый альдегид.It is known [2] that in order to intensify the process of producing alkyd resins, as well as to improve the technical properties of coatings based on alkyds, modifiers are used: maleic anhydride, rosin, benzoic acid, p-tert-butylbenzoic acid, and also described in [3] about α-toluic acid and o-toluic aldehyde.
Основным недостатком перечисленных способов является необходимость материальных затрат на дополнительные реагенты. Но даже введение дополнительных реагентов и изменение технологических параметров не приводит к уменьшению продолжительности синтеза традиционных алкидных смол на основе фталевого ангидрида. Причиной является сложность при удалении реакционной воды, так как при температуре синтеза смол легко возгоняется фталевый ангидрид (Tпл=130°С с возг.), что вызывает дополнительные расходы, связанные с очисткой оборудования и потерей кислотного компонента.The main disadvantage of these methods is the need for material costs for additional reagents. But even the introduction of additional reagents and a change in technological parameters does not lead to a decrease in the duration of the synthesis of traditional alkyd resins based on phthalic anhydride. The reason is the difficulty in removing the reaction water, since phthalic anhydride is easily sublimated at the temperature of the synthesis of resins (T PL = 130 ° C per hect.), Which causes additional costs associated with cleaning the equipment and loss of the acid component.
Известен другой путь усовершенствования процесса синтеза алкидных смол с использованием новых видов исходных материалов, таких как изофталевая и терефталевая кислоты. Отличительной особенностью этих кислот по сравнению с фталевым ангидридом является высокая температура возгонки (≥300°С), что позволяет использовать их для получения алкидных смол при более высокой температуре синтеза с выводом реакционной воды методом сплавления, который (по сравнению с азеотропным выводом реакционной воды) более прост в аппаратурном оформлении и при обслуживании, не требует больших энергетических затрат.There is another way to improve the synthesis of alkyd resins using new types of starting materials, such as isophthalic and terephthalic acids. A distinctive feature of these acids in comparison with phthalic anhydride is the high sublimation temperature (≥300 ° С), which allows them to be used to produce alkyd resins at a higher synthesis temperature with the reaction water being withdrawn by the fusion method, which (compared to the azeotropic reaction water) more simple in hardware design and maintenance, does not require large energy costs.
Основным недостатком использования кислот в синтезе алкидных смол, отличных от о-фталевой, является высокая температура процесса (270-280°С) и плохая растворимость их в реакционной смеси, вследствие чего часть двухосновной кислоты не вступает в реакцию [4].The main disadvantage of using acids in the synthesis of alkyd resins other than o-phthalic is the high process temperature (270-280 ° C) and their poor solubility in the reaction mixture, as a result of which part of the dibasic acid does not react [4].
Известен способ получения модифицированных алкидных смол [5] на основе дикарбоновых кислот и многоатомных спиртов путем алкоголиза растительных масел в присутствии щелочных катализаторов и последующей этерификации полученной смеси неполных эфиров жирных кислот дикарбоновой кислотой в присутствии катализатора.A known method of producing modified alkyd resins [5] based on dicarboxylic acids and polyhydric alcohols by alcoholization of vegetable oils in the presence of alkaline catalysts and subsequent esterification of the resulting mixture of partial fatty acid esters with dicarboxylic acid in the presence of a catalyst.
В качестве катализатора этерификации используют 0,5-10% от веса реакционной смеси четвертичной соли аммония. С целью интенсификации процесса разложения катализатора, на стадии этерификации вводят 5-15 вес.% формальдегида в расчете на гидроксильные группы пентаэритрита. Это позволяет снизить температуру синтеза до 260°С и сократить длительность второй стадии до 3-х часов.As an esterification catalyst, 0.5-10% by weight of the reaction mixture of a quaternary ammonium salt is used. In order to intensify the process of decomposition of the catalyst, at the stage of esterification, 5-15 wt.% Formaldehyde is introduced based on the hydroxyl groups of pentaerythritol. This allows you to reduce the synthesis temperature to 260 ° C and reduce the duration of the second stage to 3 hours.
Недостатком данного способа являются дополнительные затраты на катализаторы, а также необходимость введения формальдегида для связывания катализатора этерификации.The disadvantage of this method is the additional cost of the catalysts, as well as the need for the introduction of formaldehyde to bind the esterification catalyst.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ [6], включающий ацидолиз растительного масла терефталевой кислотой и последующую полиэтерификацию при введении полиола. Данным способом получены прозрачные алкидные смолы.Closest to the claimed technical solution is the method [6], including acidolysis of vegetable oil with terephthalic acid and subsequent polyesterification with the introduction of the polyol. In this way, transparent alkyd resins are obtained.
Недостатком данного способа является то, что длительность стадии полиэтерификации составляет 4 часа, а высокая стоимость очищенной терефталевой кислоты не дает возможность использовать его в промышленности.The disadvantage of this method is that the duration of the polyesterification step is 4 hours, and the high cost of purified terephthalic acid does not make it possible to use it in industry.
Задачей предлагаемого способа является получение алкидной смолы методом ацидолиза с применением отхода производства ТФК.The objective of the proposed method is to obtain an alkyd resin by the method of acidolysis using waste production of TPA.
Задача решается за счет использования в качестве двухосновной кислоты смеси терефталевой кислоты с недоокисленными промежуточными продуктами окисления п-ксилола (смесь органических кислот - СОК), которая образуется в процессе получения очищенной терефталевой кислоты и, фактически, является отходом производства. СОК имеет следующий состав, мас.%:The problem is solved by using as a dibasic acid a mixture of terephthalic acid with unoxidized intermediate products of p-xylene oxidation (a mixture of organic acids - JUICE), which is formed in the process of obtaining purified terephthalic acid and, in fact, is a waste product. JUICE has the following composition, wt.%:
Изобретение иллюстрируется следующим примером.The invention is illustrated by the following example.
В колбу загружают масло и СОК. Постепенно нагревают до 260°С, при этой температуре проводят ацидолиз масла терефталевой кислотой до достижения кислотного числа реакционной массы ~80 мг КОН/г. Затем снижают температуру до 230°С и загружают глицерин в течение 40 минут. Повышают температуру до 260°С, выдерживают реакционную массу до кислотного числа не более 15 мг КОН/г и удовлетворительной вязкости 50%-ного раствора смолы в смеси органических растворителей.Oil and JUICE are charged into the flask. Gradually heated to 260 ° C, at this temperature, the oil is acidified with terephthalic acid until the acid number of the reaction mass reaches ~ 80 mg KOH / g. Then the temperature is reduced to 230 ° C and glycerin is charged for 40 minutes. Raise the temperature to 260 ° C, maintain the reaction mass to an acid number of not more than 15 mg KOH / g and a satisfactory viscosity of a 50% resin solution in a mixture of organic solvents.
По окончании синтеза и охлаждения алкида до 180°С готовят 50%-ый раствор смолы в смеси растворителей уайт-спирт:ксилол (3:2), измеряют его вязкость по вискозиметру ВЗ-4, оценивают цвет по иодометрической шкале. Покрытия для испытаний готовят нанесением на металлические пластинки раствора алкидных смол в смеси растворителей с сиккативом ЖК-1 (до 3% от массы лака). После нанесения путем окунания лаковые покрытия сушат при температуре 20°С в течение 24 часов, после чего подвергают испытаниям.Upon completion of the synthesis and cooling of the alkyd to 180 ° C, a 50% solution of the resin in a white alcohol: xylene (3: 2) solvent mixture is prepared, its viscosity is measured using a VZ-4 viscometer, and the color is evaluated on an iodometric scale. Coatings for testing are prepared by applying to a metal plate a solution of alkyd resins in a mixture of solvents with a desiccant ZhK-1 (up to 3% by weight of varnish). After application by dipping, the varnish coatings are dried at a temperature of 20 ° C for 24 hours, after which they are tested.
На основе полученного лака №1 приготовлены грунтовка по рецептуре ГФ-021 и эмаль белого цвета - ПФ-115. Результаты испытаний полученных лакокрасочных материалов, приведенные в таблице 4, соответствуют требованиям ГОСТ.Based on the obtained varnish No. 1, a primer according to the recipe GF-021 and white enamel - PF-115 were prepared. The test results of the obtained paints and varnishes given in table 4, meet the requirements of GOST.
Таким образом, описанный способ получения алкидных смол позволяет:Thus, the described method for producing alkyd resins allows you to:
использовать СОК в качестве двухосновного кислотного компонента вместо очищенной терефталевой кислоты, что существенно снижает в, сравнении с прототипом, стоимость конечного продукта;use RNS as a dibasic acid component instead of purified terephthalic acid, which significantly reduces, in comparison with the prototype, the cost of the final product;
сократить ~ в 2 раза длительность стадии полиэтерификации;reduce ~ 2 times the duration of the polyesterification stage;
сократить потери в результате возгонки кислотного компонента, исключить образование осадка в конечном продукте за счет полного превращения двухосновной кислоты;reduce losses due to sublimation of the acid component, eliminate the formation of precipitate in the final product due to the complete conversion of the dibasic acid;
получить экономический эффект от исключения из процесса получения алкидных смол катализатора и, соответственно, фильтрации под давлением готового продукта;get the economic effect of exclusion from the process of obtaining alkyd resin catalysts and, accordingly, filtration under pressure of the finished product;
получить прозрачную светлую глифталевую смолу с показателем цветности 40 мг J2/100 см3 за счет сокращения длительности синтеза.to obtain a transparent resin with a light Gliphtal chrominance indicator 40 mg J 2/100 cm 3 by reducing the duration of the synthesis.
Список используемой литературыBibliography
1. Соломон Д. Химия органических пленкообразователей. М.: Химия, 1971 г. - 319 с.1. Solomon D. Chemistry of organic film formers. M .: Chemistry, 1971 - 319 p.
2. Охрименко И.С., Верхоланцев В.В. Химия и технология пленкообразующих веществ. - Л.: Химия, 1978 г. - 392 с.2. Okhrimenko I.S., Verkholantsev V.V. Chemistry and technology of film-forming substances. - L .: Chemistry, 1978 - 392 p.
3. А.с. СССР. №1669926, 1991 г.3. A.S. THE USSR. No. 1669926, 1991
4. Ind and End. Chem, 44, №7, 1952, 1595-1600.4. Ind and End. Chem, 44, No. 7, 1952, 1595-1600.
5. A.с. CCCP, №622822, 1978 г.5. A.s. CCCP No. 622822, 1978
6. US №2991259, 1961 г.6. US No. 2991259, 1961
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007149644/04A RU2375382C2 (en) | 2007-12-26 | 2007-12-26 | Method of producing alkyd resin |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007149644/04A RU2375382C2 (en) | 2007-12-26 | 2007-12-26 | Method of producing alkyd resin |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007149644A RU2007149644A (en) | 2009-07-10 |
RU2375382C2 true RU2375382C2 (en) | 2009-12-10 |
Family
ID=41045377
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007149644/04A RU2375382C2 (en) | 2007-12-26 | 2007-12-26 | Method of producing alkyd resin |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2375382C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2454438C1 (en) * | 2011-04-05 | 2012-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет", ГОУ ВПО БашГУ | Method of producing alkyd resins |
RU2644165C1 (en) * | 2017-01-31 | 2018-02-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Спецлак" (ООО "Спецлак") | Method of production of pentaftail alkyde resin |
-
2007
- 2007-12-26 RU RU2007149644/04A patent/RU2375382C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2454438C1 (en) * | 2011-04-05 | 2012-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет", ГОУ ВПО БашГУ | Method of producing alkyd resins |
RU2644165C1 (en) * | 2017-01-31 | 2018-02-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Спецлак" (ООО "Спецлак") | Method of production of pentaftail alkyde resin |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007149644A (en) | 2009-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2375382C2 (en) | Method of producing alkyd resin | |
US2469371A (en) | Process of reacting glyceride oils | |
EP3209703B1 (en) | Polyesters | |
Dizman et al. | Alkyd resins produced from bio-based resources for more sustainable and environmentally friendly coating applications | |
DE2441922C2 (en) | Process for the production of air-drying, fatty acid-modified alkyd resins and their use | |
RU2385332C2 (en) | Method of producing alkyd resin | |
US2381888A (en) | Process of making mixed esters | |
US4251406A (en) | Water-borne alkyds | |
Todorov | Surface coatings based on glycerol phase and waste polyethylene terephthalate | |
SU622824A1 (en) | Method of obtaining polyester resing | |
RU2200741C1 (en) | Method of synthesis of alkyd resin (versions) and paint and varnish material based on thereof | |
US2890186A (en) | Modified dialkyl fumarate alkyd resin reacted with a vinyl aromatic compound, a vinyl cyanide and an acrylate | |
US3238161A (en) | Furan carboxylic acid-modified alkyd resin and process of making the same | |
US4217257A (en) | Alkyd resins with use of multifunctional monomers | |
US3226348A (en) | Novel alkyd resins modified with tris-(hydroxymethyl)aminomethane | |
US4145319A (en) | Process for preparing water-soluble alkyds modified with multifunctional monomers | |
SU1126566A1 (en) | Process for preparing component for paint and varnish compositions | |
RU2249017C1 (en) | Alkyd resin production process (options) and lacquer material based thereon | |
ES2962868T3 (en) | Cyclic ether and hydroxyl containing compositions useful for producing fast drying alkyd polymers and methods for manufacturing such cyclic ether and hydroxyl containing compositions | |
SU443888A1 (en) | Method for preparing modified alkyd resins | |
SU438663A1 (en) | The method of obtaining waterborne alkyd resins | |
RU2454438C1 (en) | Method of producing alkyd resins | |
US2804467A (en) | Process for dehydrating castor oil | |
SU975764A1 (en) | Process for producing oil and resin varnish | |
RU2015143C1 (en) | Method of synthesis of modified alkyd resins |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101227 |